DE29903693U1

DE29903693U1 - Hydraulische Werkstückspannvorrichtung

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Publication number: DE29903693U1
Application number: DE29903693U
Authority: DE
Original assignee: Hohenstein Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH
Current assignee: Hohenstein Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2009-03-03

Description

HOHENSTEIN

Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH

Beschreibung Hydraulische Werkstückspannvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Hydraulische Werkstückspannvorrichtung gemäß Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Hydraulische Werkstückspannvorrichtungen bestehen, wie bekannt, aus hydraulischen Spannzylindern, die als Baugruppen für die Werkstückpositionierung und die Werkstückspannung angeordnet werden. Der Funktionsablauf Positionieren, Spannen, Entpositionieren und Entspannen der fertig bearbeiteten Werkstücke, um nach Entnahme aus der Werkstückspannvorrichtung andere unbearbeitete Werkstücke einlegen und gleichlaufend behandeln zu können, erfordert eine bestimmte Anzahl von Druck- und Löseleitungen sowie, insbesondere elektromagnetische, Wegeventile in dem Funktionskreislauf.

An einer sogenannten Schnitt- oder Andockstelle stehen die Druck- und Löseleitungen mit einem Hydraulik-Pumpenaggregat in funktioneller Verbindung. Das Hydraulik-Pumpenaggregat kann sowohl auf der Werkstückspannvorrichtung mit angeordnet sein oder eine Baugruppe einer räumlich seperaten Spann- und Entspannstation sein, von der die Werkstückspannvorrichtung, an der Schnittstelle, druckdicht abgekoppelt ist. Eine dritte häufige Form einer lösbaren Verbindung der Werkstückspannvorrichtung mit einem Hydraulik-Pumpenaggregat ist die unmittelbare Andockung der Werkstückspannvorrichtung an die Hydraulik-Druckölversorgung einer Werkzeugmaschine, beispielsweise eines Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrums. Die für die Werkstückspannvorrichtung bereitgestellte Art und Anzahl der Druck- und Löseleitungen ist dabei typabhängig durch die Struktur der Andockstelle der Werkzeugmaschine bestimmt. Häufig sind nur je eine Spann- und eine Löseleitung verfügbar.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine hydraulische Spannvorrichtung so auszubilden, daß mit jeweils nur zwei Leitungen - einer Druckleitung und einer Löseleitung - an der Schnitt- und Andockstelle, die Werkstückpositionierung, die Werkstückspannung und die Werkstück-Entpositionierung im gespannten Zustand, ohne zwischenzeitlichen Druckabfall, als durchgängigen Prozeß, von Wege- und Rückschlagventilen geregelt, abläuft.

HOHENSTEIN

Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, daß eine komplexe Schaltfolge für die Funktion der Hydraulikspannvorrichtung mit nur zwei Leitungen, von der Schnitt- und Andockstelle bereitgestellt, möglich sind. Abhängig von unterschiedlichen erreichten Druckhöhen sind alle vomchtungsbedingten Schaltzustände durch ausschließlich hydraulisch betätigte Wege- und Rückschlagventile realisierbar. Die strukturelle Schaltordnung ist so bestimmt, daß die Funktionsrichtung in Leitungsabschnitten umkehrbar ist. Druckleitungen sind zwischenzeitlich als Löseleitungen; Löseleitungen wieder in Druckleitungen umfunktionierbar.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand einer Fig. erläutert. Die Fig. zeigt die schematische Darstellung einer Hydraulischen Werkstückspannvorrichtung.

Diese besteht im wesentlichen aus zwei Positionierzylindern 1 und 2, zwei Spannzylindern 3 und 4, das Zuschaltventil I 7, das Zuschaltventil Il 8, zwei Wegeventile 9 und 10 und das Rückschlagventil 11, die über die Leitungsabschnitte 12 a bis 12 f, die Druckleitung P und die Rückführ- und Tankleitungen R 13 a und 13 b, mit Drucköl versorgt und geregelt sind.
Das Hydraulik-Pumpenaggregat 5 ist mit zwei Leitungen, einer Druckleitung P 12 und einer Rückführ- und Tankleitung R 13, über die Schnitt- und Andockstelle 6, mit der Hydraulischen Werkstückspannvorrichtung verbunden.

Der Funktionsablauf der Hydraulischen Werkstückspannvorrichtung beginnt mit der Einleitung von Hydraulik-Drucköl durch das Hydraulik-Pumpenaggregat 5, die Schnitt- und Andockstelle 6 in die Druckleitung P 12. Die zweigt sich in die Leitungsabschnitte 12 a und 12 b.

Bei Erreichen einer ersten unteren Druckdimensionierung bis zu 40 bar in den geöffneten Druckabschnitten 12 a und 12 b werden die zwei Positionierzylinder 1 und 2 betätigt und deren Kolbenstangen in die Positionierposition der Werkstücke gebracht. Die Werkstücke werden für ihre Spannpositionen positioniert.

Bei Erreichen des Nenndruckes I von 50 bar in dem Leitungsabschnitt 12 b betätigt sich das druckabhängige voreingestellte erste Zuschaltventil I 7. Damit werden die Leitungsabschnitte 12 c und 12 d geöffnet. Über den Leitungsabschnitt 12 c werden die zwei Spannzylinder 3 und 4 betätigt, deren Kolbenstangen in die Spannposition gebracht und die Werkstücke werden gespannt. Über den Leitungsabschnitt 12 d werden die Wegeventile 9 und 10 druckabhängig betätigt, wobei über den gesperrten Leitungsabschnitt 12 a von einer weiteren Druckölzufuhr abgetrennt und über den freigegebenen Leitungsabschnitt 12 e die Positionierzylinder 1 und 2 von einer Druckerhöhung ausgeschlossen sind.

HOHENSTEIN

Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH

Bei Erreichen des Nenndruckes Il von 100 bar in den Leitungsabschnitten 12 a, 12 b, 12 c und 12 d betätigt sich das druckabhängig voreingestellte zweite Zuschaltventil Il 8. Damit werden die Leitungsabschnitte 12 e und 12 f geöffnet. Über den Leitungsabschnitt 12 c wird das hydraulisch entsperrbare Rückschlagventil 11 betätigt, die Rückführ- und Tankleitung R 13 a und der gesperrte Leitungsabschnitt 12 a für die entgegengerichtete Druckölrückführung geöffnet. Über dem Leitungsabschnitt 12 f werden die Positionierzylinder 1 und 2 betätigt und deren Kolbenstangen in die entposionierte Ausgangsstellung zurückgeführt, während über dem Leitungsabschnitt 12 c die Spannzylinder 3 und 4 in Spannposition am Werkstück verbleiben. Durch die für die Druckölrückführung von den Spannzylindern 3 und 4 genutzte Rückführ- und Tankleitung R 13 b sind, nach Richtungsänderung des Drucköles und Drucksenkung im Leitungssystem der Hydraulikspannvorrichtung, die Kolbenstangen der Spannzylinder 3 und 4 in die entspannte Ausgangsstellung zurückführbar.

HOHENSTEIN

Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH

Aufstellung verwendeter Bezugszeichen

1 Positionierzylinder

2 Positionierzylinder

3 Spannzylinder

4 Spannzylinder

5 Hydraulik-Pumpenaggregat

6 Schnitt- und Andockstelle zwischen Hydraulik-Pumpenaggregat und Spannvorrichtung

7 Zuschaltventil I

8 Zuschaltventil Il

9 Wegeventil

10 Wegeventil

11 Rückschlagventil

12 Druckleitung P

12a )

12 b )

12c )

12 d ) Leitungsabschnitt (der Druckleitung P)

12 e )

12 f )

13 )

13a ) Rückführ-und Tankleitung R

13b )

Claims

HOHENSTEIN Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH Schutzansprüche

1. Hydraulische Werkstückspannvorrichtung, wobei mit hydraulisch betätigten Positionier- und Spannzylindern die Werkstückpositionierung, die Werkstückspannung und die Werkstück-Entpositionierung im gespannten Zustand und ohne zwischenzeitlichem Druckabfall, von Ventilen geregelt, abläuft, dadurch gekennzeichnet,

daß Hydrauliköl, in drei aufeinanderfolgend steigenden unterschiedlichen Druckdimensionierungen durch die Leitungsabschnitte einer Druckleitung P (12) zugeführt und durch eine Rückführ- und Tankleitung R (13) zu- und abgeführt sind, wobei

in einer ersten Druckstufe, unterhalb eines Nenndruckes I dimensioniert, zwei Leitungsabschnitte (12 a; 12 b) geöffnet sind,

die Kolbenstangen der Positionierzylinder (1; 2) in die Positionierposition der Werkstücke gebracht sind und

mit Erreichen des Nenndruckes I

ein erstes Zuschaltventil I (7) betätigt ist, die Leitungsabschnitte (12 c; 12 d) geöffnet sind, die Kolbenstangen der Spannzylinder (3; 4) in die Spannposition am Werkstück gebracht sind, zwei Wegeventile (9; 10) betätigt sind,

der Leitungsabschnitt (12 a) zwischen dem Wegeventil (10) und den Positionierzylindem (1; 2)

mit Erreichen des Nenndruckes II, der größer als der Nenndruck I dimensioniert ist, ein zweites Zuschaltventil Il (8) betätigt ist,
die Leitungsabschnitte (12 e; 12 f) und

ein bisher geschlossenes hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil (11) geöffnet sind und, über den gegen weitere Druckölzufuhr gesperrten Teil des Leitungsabschnittes (12 a), zwischen dem Wegeventil (10) und den Positionierzylindem (1; 2), verbunden mit der druckölzurückführenden Rückführ- und Tankleitung R (13 a)

die Kolbenführungen der Positionierzylinder (1; 2) über einen Leitungsabschnitt (12 e) in die entpositionierte Ausgangsstellung zurückführbar sind und

die geöffneten Rückführ- und Tankleitungen (13 a; 13 b) der Positionierzylinder (1; 2) und der Spannzylinder (3; 4) über eine Abzweigung miteinander und mit einem Hydraulik-Pumpenaggregat (5) verbunden sind.

2. Hydraulische Werkstückspannvorrichtung nach Schutzanspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß in der Spannposition der Kolbenstangen der Spannzylinder (3; 4) am Werkstück die Positionierzylinder (1; 2) in ihrer Ausgangsstellung aus dem Arbeits- und Spannraum der Werkstückspannvorrichtung wegschwenk- oder zurückführbar sind.

3. Hydraulische Werkstückspannvorrichtung nach Schutzanspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß die Wegschwenk- bzw. die Zurückführbewegung und die entgegengerichtete Einschwenkbzw. Zuführbewegung der Positionierzylinder (1; 2) durch gegenläufig gerichtete Druckölflüsse in dem Leitungsabschnitt (12 a) der Druckleitung (12) und in der Rückführ- und Tankleitung (13 a) betätig bar ist.

4. Hydraulische Werkstückspannvorrichtung nach Schutzanspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß die Druckdimensionierungen der ersten Druckstufe, des Nenndruckes I und des Nenndruckes Il in einem Größenverhältnis von 1, 2 und 4 gestuft sind.